半導(dǎo)體器件基礎(chǔ)：國(guó)外電子通信教材

第一部分  半導(dǎo)體基礎(chǔ)
第1章  半導(dǎo)體概要
1.1  半導(dǎo)體材料的特性
1.1.1  材料的原子構(gòu)成
1.1.2  純度
1.1.3  結(jié)構(gòu)
1.2  晶體結(jié)構(gòu)
1.2.1  單胞的概念
1.2.2  三維立方單胞
1.2.3  半導(dǎo)體晶格
1.2.4  密勒指數(shù)
1.3  晶體的生長(zhǎng)
1.3.1  超純硅的獲取
1.3.2  單晶硅的形成
1.4  小結(jié)
習(xí)題
第2章  載流子模型
2.1  量子化概念
2.2  半導(dǎo)體模型
2.2.1  價(jià)鍵模型
2.2.2  能帶模型
2.2.3  載流子
2.2.4  帶隙和材料分類(lèi)
2.3  載流子的特性
2.3.1  電荷
2.3.2  有效質(zhì)量
2.3.3  本征材料內(nèi)的載流子數(shù)
2.3.4  載流子數(shù)的控制—摻雜
2.3.5  與載流子有關(guān)的術(shù)語(yǔ)
2.4  狀態(tài)和載流子分布
2.4.1  態(tài)密度
2.4.2  費(fèi)米分布函數(shù)
2.4.3  平衡載流子分布
2.5  平衡載流子濃度
2.5.1  n型和p型的公式
2.5.2  n型和p型表達(dá)式的變換
2.5.3  ni和載流子濃度乘積np
2.5.4  電中性關(guān)系
2.5.5  載流子濃度的計(jì)算
2.5.6  費(fèi)米能級(jí)EF的確定
2.5.7  載流子濃度與溫度的關(guān)系
2.6  小結(jié)
習(xí)題
第3章  載流子輸運(yùn)
3.1  漂移
3.1.1  漂移的定義與圖像
3.1.2  漂移電流
3.1.3  遷移率
3.1.4  電阻率
3.1.5  能帶彎曲
3.2  擴(kuò)散
3.2.1  擴(kuò)散的定義與圖像
3.2.2  熱探針測(cè)量法
3.2.3  擴(kuò)散和總電流
3.2.4  擴(kuò)散系數(shù)與遷移率的關(guān)系
3.3  復(fù)合-產(chǎn)生
3.3.1  復(fù)合-產(chǎn)生的定義與圖像
3.3.2  動(dòng)量分析
3.3.3  R-G統(tǒng)計(jì)
3.3.4  少子壽命
3.4  狀態(tài)方程
3.4.1  連續(xù)性方程
3.4.2  少子的擴(kuò)散方程
3.4.3  問(wèn)題的簡(jiǎn)化和解答
3.4.4  解答問(wèn)題
3.5  補(bǔ)充的概念
3.5.1  擴(kuò)散長(zhǎng)度
3.5.2  準(zhǔn)費(fèi)米能級(jí)
3.6  小結(jié)
習(xí)題
第4章  器件制備基礎(chǔ)
4.1  制備過(guò)程
4.1.1  氧化
4.1.2  擴(kuò)散
4.1.3  離子注入
4.1.4  光刻
4.1.5  薄膜淀積
4.1.6  外延
4.2  器件制備實(shí)例
4.2.1  pn結(jié)二極管的制備
4.2.2  計(jì)算機(jī)CPU的工藝流程
4.3  小結(jié)
第一部分補(bǔ)充讀物和復(fù)習(xí)
可選擇的/補(bǔ)充的閱讀資料列表
圖的出處/引用的參考文獻(xiàn)
術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)一覽表
第一部分—復(fù)習(xí)題和答案
第二部分A  pn結(jié)二極管
第5章  pn結(jié)的靜電特性
5.1  前言
5.1.1  結(jié)的相關(guān)術(shù)語(yǔ)/理想雜質(zhì)分布
5.1.2  泊松方程
5.1.3  定性解
5.1.4  內(nèi)建電勢(shì)（Vbi）
5.1.5  耗盡近似
5.2  定量的靜電關(guān)系式
5.2.1  假設(shè)和定義
5.2.2  VA = 0條件下的突變結(jié)
5.2.3  VA≠0條件下的突變結(jié)
5.2.4  結(jié)果分析
5.2.5  線性緩變結(jié)
5.3  小結(jié)
習(xí)題
第6章  pn結(jié)二極管：I-V特性
6.1  理想二極管方程
6.1.1  定性推導(dǎo)
6.1.2  定量求解方案
6.1.3  嚴(yán)格推導(dǎo)
6.1.4  結(jié)果分析
6.2  與理想情況的偏差
6.2.1  理想理論與實(shí)驗(yàn)的比較
6.2.2  反向偏置的擊穿
6.2.3  復(fù)合-產(chǎn)生電流
6.2.4  VA→Vbi時(shí)的大電流現(xiàn)象
6.3  一些需要特別考慮的因素
6.3.1  電荷控制方法
6.3.2  窄基區(qū)二極管
6.4  小結(jié)
習(xí)題
第7章  pn結(jié)二極管：小信號(hào)導(dǎo)納
7.1  引言
7.2  反向偏置結(jié)電容
7.2.1  基本信息
7.2.2  C-V關(guān)系
7.2.3  參數(shù)提取和雜質(zhì)分布
7.2.4  反向偏置電導(dǎo)
7.3  正向偏置擴(kuò)散導(dǎo)納
7.3.1  基本信息
7.3.2  導(dǎo)納關(guān)系式
7.4  小結(jié)
習(xí)題
第8章  pn結(jié)二極管：瞬態(tài)響應(yīng)
8.1  瞬態(tài)關(guān)斷特性
8.1.1  引言
8.1.2  定性分析
8.1.3  存貯延遲時(shí)間
8.1.4  總結(jié)
8.2  瞬態(tài)開(kāi)啟特性
8.3  小結(jié)
習(xí)題
第9章  光電二極管
9.1  引言
9.2  光電探測(cè)器
9.2.1  pn結(jié)光電二極管
9.2.2  p-i-n和雪崩光電二極管
9.3  太陽(yáng)能電池
9.3.1  太陽(yáng)能電池基礎(chǔ)
9.3.2  效率研究
9.3.3  太陽(yáng)能電池工藝
9.4  LED
9.4.1  概述
9.4.2  商用LED
9.4.3  LED封裝和光輸出
第二部分B  BJT和其他結(jié)型器件
第10章  BJT 基礎(chǔ)知識(shí)
10.1  基本概念
10.2  制備工藝
10.3  靜電特性
10.4  工作原理簡(jiǎn)介
10.5  特性參數(shù)
10.6  小結(jié)
習(xí)題
第11章  BJT靜態(tài)特性
11.1  理想晶體管模型
11.1.1  求解方法
11.1.2  通用解（W為任意值）
11.1.3  簡(jiǎn)化關(guān)系式（W  LB）
11.1.4  埃伯斯-莫爾方程和模型
11.2  理論和實(shí)驗(yàn)的偏差
11.2.1  理想特性與實(shí)驗(yàn)的比較
11.2.2  基區(qū)寬度調(diào)制
11.2.3  穿通
11.2.4  雪崩倍增和擊穿
11.2.5  幾何效應(yīng)
11.2.6  復(fù)合－產(chǎn)生電流
11.2.7  緩變基區(qū)
11.2.8  品質(zhì)因素
11.3  現(xiàn)代BJT結(jié)構(gòu)
11.3.1  多晶硅發(fā)射極BJT
11.3.2  異質(zhì)結(jié)雙極晶體管（HBT）
11.4  小結(jié)
習(xí)題
第12章  BJT動(dòng)態(tài)響應(yīng)模型
12.1  小信號(hào)等效電路
12.1.1  普遍的四端模型
12.1.2  混合p模型
12.2  瞬態(tài)（開(kāi)關(guān)）響應(yīng)
12.2.1  定性研究
12.2.2  電荷控制關(guān)系式
12.2.3  定量分析
12.2.4  實(shí)際的瞬態(tài)過(guò)程
12.3  小結(jié)
習(xí)題
第13章  PNPN器件
13.1  可控硅整流器（SCR）
13.2  SCR工作原理
13.3  實(shí)際的開(kāi)/關(guān)研究
13.3.1  電路工作
13.3.2  附加觸發(fā)機(jī)制
13.3.3  短路陰極結(jié)構(gòu) 
13.3.4  di/dt和du /dt效應(yīng)
13.3.5  觸發(fā)時(shí)間
13.3.6  開(kāi)關(guān)的優(yōu)點(diǎn)/缺點(diǎn)
13.4  其他的PNPN器件
第14章  MS接觸和肖特基二極管
14.1  理想的MS接觸
14.2  肖特基二極管
14.2.1  靜電特性
14.2.2  I-V特性
14.2.3  交流響應(yīng)
14.2.4  瞬態(tài)響應(yīng)
14.3  實(shí)際的MS接觸
14.3.1  整流接觸
14.3.2  歐姆接觸
14.4  小結(jié)
習(xí)題
第二部分補(bǔ)充讀物和復(fù)習(xí)
可選擇的/補(bǔ)充的閱讀資料列表
圖的出處 / 引用的參考文獻(xiàn)
術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)一覽表
第二部分—復(fù)習(xí)題和答案
第三部分  場(chǎng)效應(yīng)器件
第15章  場(chǎng)效應(yīng)導(dǎo)言—J-FET和MESFET
15.1  引言
15.2  J-FET
15.2.1  簡(jiǎn)介
15.2.2  器件工作的定性理論
15.2.3  定量的ID-VD關(guān)系
15.2.4  交流響應(yīng)
15.3  MESFET
15.3.1  基礎(chǔ)知識(shí)
15.3.2  短溝效應(yīng)
15.4  小結(jié)
習(xí)題
第16章  MOS結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)
16.1  理想MOS結(jié)構(gòu)的定義
16.2  靜電特性—定性描述
16.2.1  圖示化輔助描述
16.2.2  外加偏置的影響
16.3  靜電特性—定量公式
16.3.1  半導(dǎo)體靜電特性的定量描述
16.3.2  柵電壓關(guān)系
16.4  電容-電壓特性
16.4.1  理論和分析
16.4.2  計(jì)算和測(cè)試
16.5  小結(jié)
習(xí)題
第17章  MOSFET器件基礎(chǔ)
17.1  工作機(jī)理的定性分析
17.2  ID-VD特性的定量分析
17.2.1  預(yù)備知識(shí)
17.2.2  平方律理論
17.2.3  體電荷理論
17.2.4  薄層電荷和精確電荷理論
17.3  交流響應(yīng)
17.3.1  小信號(hào)等效電路
17.3.2  截止頻率
17.3.3  小信號(hào)特性
17.4  小結(jié)
習(xí)題
第18章  非理想MOS
18.1  金屬－半導(dǎo)體功函數(shù)差
18.2  氧化層電荷
18.2.1  引言
18.2.2  可動(dòng)離子
18.2.3  固定電荷
18.2.4  界面陷阱
18.2.5  誘導(dǎo)的電荷
18.2.6  芕G總結(jié)
18.3  MOSFET的閾值設(shè)計(jì)
18.3.1  VT表達(dá)式
18.3.2  閾值、術(shù)語(yǔ)和工藝
18.3.3  閾值調(diào)整
18.3.4  背偏置效應(yīng)
18.3.5  閾值總結(jié)
習(xí)題
第19章  現(xiàn)代場(chǎng)效應(yīng)管結(jié)構(gòu)
19.1  小尺寸效應(yīng)
19.1.1  引言
19.1.2  閾值電壓改變
19.1.3  寄生雙極晶體管效應(yīng)
19.1.4  熱載流子效應(yīng)
19.2  精選的器件結(jié)構(gòu)概況
19.2.1  MOSFET結(jié)構(gòu)
19.2.2  MODFET（HEMT）
習(xí)題
第三部分補(bǔ)充讀物和復(fù)習(xí)
可選擇的/補(bǔ)充的閱讀資料列表
圖的出處/引用的參考文獻(xiàn)
術(shù)語(yǔ)復(fù)習(xí)一覽表
第三部分—復(fù)習(xí)題和答案
附錄A  量子力學(xué)基礎(chǔ)
附錄B  MOS半導(dǎo)體靜電特性—精確解
附錄C  MOS C -V補(bǔ)充
附錄D  MOS I -V補(bǔ)充
附錄E  符號(hào)表
附錄F  MATLAB程序源代碼